يتم القبض على الكواكب الخارجية المحكوم عليها في “دوامة الموت” حول نجمها. هل يمكن أن البقاء على قيد الحياة؟

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

يمكن للكوكب الضخم المحاصر في دوامة الموت حول نجمه فتح بعض الأسرار المحيطة بأنظمة النجوم. ومع ذلك ، فإن مصير هذا العالم لم يتم وضعه بعد في الحجر ، مع اثنين من الوفيات و “ولادة جديدة” ممكنة في مستقبله.

الكوكب خارج القطب أو “Exoplanet” المعني هو TO-2109B ، والذي يمتلك خمسة أضعاف كتلة كوكب المشتري ويقع على بعد حوالي 870 سنة ضوئية من نظامنا الشمسي. يدور الكوكب بالقرب من النجم الأم ، TOI-2109 ، بحيث يتمتع بسنة 16 ساعة فقط.

هذه الخصائص تعني أن TOI-2109B تصنف على أنها “كوكب المشتري الفائق” ، وهي فئة نادرة من الكواكب التي تمثل حوالي 1 من كل 500 كواكب في أكثر من 5000 عالم في كتالوج الكواكب الخارجية المعروفة. لكن TOI -109B يبرز حتى بين تلك العوالم الساخنة التي تعانق النجوم بشكل لا يصدق.

وقال زميل Macquarie بجامعة Macquarie Jaime A. Alvarado-Montes في بيان “هذا هو كوكب المشتري الحارق للغاية ، ويدور أقرب إلى نجمه أكثر من أي كوكب مشتري ساخن آخر على الإطلاق. لمجرد وضعه في سياقنا ، إن كتلة Mercury ما يقرب من 6000 مرة أصغر من Jupiter ، لكنها لا تزال تستغرق 88 أيامًا لتدفق الشمس.

“بالنسبة لعملاق الغاز الضخم مثل TOI-2109B للدوران بالكامل خلال 16 ساعة ، يخبرنا أن هذا كوكب يقع في قربه لنجمه.”

وهذا يجعل TOI -109B المختبر المثالي لدراسة دوامة وفاة الكواكب في نجومهم المضيفة ، أو بشكل أكثر دقة ، ظاهرة الانحلال المداري.

وفاة الثلاثة من TOI-2109B

بدأ Alvarado-Montes وزملاؤه في التحقيق في TO-2109B باستخدام بيانات الأرشيف من تلسكوبات متعددة ، بما في ذلك Mission Satellite Exoplanet Survey (TESS) ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA).

شكلت هذه البيانات المتعلقة بعابرة TO-2109B عبر مواجهة النجم الأم من عام 2010 إلى 2024.

وقال ألفارادو مونتس: “باستخدام جميع البيانات المتاحة لهذا الكوكب ، تمكنا من التنبؤ بتغيير بسيط في مداره”. “ثم تحققنا من نظريتنا ومع نماذج تطور الكوكب لدينا ، وتنبؤنا تطابق الملاحظات. هذا مثير للغاية.”

تشير التقديرات النظرية المطابقة والأدلة القائمة على الملاحظة إلى أن مدار TO-2109B سوف يتحلل بنحو 10 ثوانٍ على مدار السنوات الثلاث المقبلة. على الرغم من أن هذا تغيير صغير ، إلا أنه يثبت أن TO-2109B يتصاعد نحو النجم الأم.

إن المصير النهائي لـ TO-2109B غير مؤكد ، حيث توجد ثلاث طرق محتملة يمكن أن تلعبها دوامة الموت هذه.

المصير النهائي الأول والأكثر دراماتيكية لـ Toi-2109b سيرى أن كوكب المشتري Ultrahot يغرق في نجمه الأم. سيحدث هذا إذا بدأ الانحلال المداري لهذا الكوكب في التسارع.

وقال ألفارادو مونتيس: “سوف يمتصها النجم ويقتلها ، بالطبع ، في هذه العملية-حرقه تمامًا ، وسيختفي الكوكب”.

هذا من شأنه أن يخلق وميضًا من الضوء يشبه ZTF SLRN-2020 ، وهي إشارة لوحظت لأول مرة في مايو 2020 عندما سقط كوكب عملاق للغاز في الوالد النجمي العملاق الأحمر.

المصير الثاني المحتمل لـ TO-2109B أقل دراماتيكية قليلاً ، ولكن ليس أقل كارثية.

سيحدث هذا إذا استمر الانحلال المداري للكوكب بلا هوادة ويرى أن خطورة النجم الأم تولد قوى المد والجزر المدمرة داخل الكوكب. هذه القوى سوف تزعج حرفيا Toi -109b.

وقال ألفارادو مونتس: “التفاعلات الجاذبية قوية لدرجة أن الكوكب يبدأ في تشويه”. “إنه يبدأ يبدو وكأنه دونات ممدودة … لم تعد خطورة الكوكب قادرة على الاحتفاظ بأشكالها الكروية.”

هناك مصير محتمل ثالث من شأنه أن يرى الكوكب يتحول بدلاً من تدميره.

في السيناريو الثالث المحتمل لـ Toi-2109b ، يقوم الإشعاع المكثف الذي شهدته Ultrahot Jupiter بإخراج الطبقات الخارجية للكوكب في عملية تسمى PhotoVaporation. هذا من شأنه أن يعرض النواة الداخلية الصخرية لـ TO-2109B.

“مع اقتراب الكوكب من النجم ، يمكن أن تبدأ جميع جزيئات الغاز في الانفصال ، ويصبح الكوكب أصغر وأصغر” ، أوضح ألفارادو مونتس. “وإذا تقلص الكوكب بسرعة كافية ، فحينئذٍ عندما يصل الكوكب إلى الموضع الذي كان فيه حد روشه سيكون ، لن يكون هناك خمس كتل كوكب المشتري بعد الآن ، ولكن سيكون صغيراً بما يكفي أن يقترب حد روش من النجم ، لذلك يمكن أن يهرب من الدمار”.

قد يؤدي هذا في النهاية إلى إنشاء “Earth” الصخري حول حجم أورانوس أو نبتون.

القصص ذات الصلة:

– اكتشف تلسكوب جيمس ويب للفضاء الأول في الخارج وقطع صورته (الصورة)

– يكتشف علماء الفلك أصول كوكب كوكب كوكب الكوكب الساخن الغامضة: “إنها رقصة من نوع ما”

-تكتشف مركبة فضائية صيد ناسا وعلماء المواطنين عالمًا أجنبيًا جديدًا رائعًا

سيستمر الفريق في مراقبة TO -109B على مدار الثلاث إلى الخمس سنوات القادمة ، والتي يجب أن تكشف عن المصير الذي سيصيب هذا العالم المحكوم عليه.

إن التحقيق في TO-2109B له آثار تتجاوز وضعه الرائع والمصوري. إنه يوفر لعلماء الفلك فرصة لدراسة كيفية تطور كوكبسيات الساخنة وما يحدث عندما تهاجر الكواكب نحو نجومهم المضيفة.

“هذا الكوكب وموقفه المثير للاهتمام يمكن أن يساعدنا في معرفة بعض الظواهر الفلكية الغامضة التي لا نواجه حتى الآن الكثير من الأدلة لشرح” ، وخلص ألفارادو مونتس. “يمكن أن يخبرنا قصة العديد من الأنظمة الشمسية الأخرى.”

تم نشر أبحاث الفريق يوم الثلاثاء (15 يوليو) في المجلة الفيزيائية الفلكية.